Simularea fluxurilor de trafic [306733]

Simularea fluxurilor de trafic

Modelarea intersectilor in SYNCHRO

Programul Synchro 6 este un pachet de soft coplet care are rolul principal de a modela și optimiza traficul din intersecții. Programul are la bază metoda Intersection Capacity Utilization (ICU) 2003 [anonimizat]. Pe langă prima metodă amitită mai sus Synchro de asemenea utilizează și metoda Highway Capacity Manual 2000 în special capitolele 15,16 și 17.

Pentru analiza completă a unei intersecții se vor ține seama de urmatoarele condiții :

Condiții geometrice :

dimensiunea arterelor

lățimea totală

lățimea unei singure benzi

numșrul de benzi

lungimea de stocaj (virări stânga)

condiții de parcare

inclinarea drumului

Condții de traffic:

volume de trafic

bandă cu cel mai mare volum de trecere

rata ideală de saturație a fluxului

factorul de vârf

procentul de vehicule grele

rata conflictului a fluxului de trecere de pietoni

oprirea autobuzelor urbane în intersecții

Condiții de semnalizare

lungimea ciclului

timpul de trecere la verde

intervalul de trecere galben plus toate schimburile și eliberarile de roșu

tipul de control al intresecțiilor

Primul pas care se face după deschiderea programului Synchro este denumirea aplicației pe care o vom face iar pe ecran va apare fereastra de creat rețele (Map window) vezi fig. 3.1.

Fig.3 Artere rutiere

Cum se poate vedea și în figura de mai sus în programul Synchro străzile sunt modelate sub formă de linii continue (link-uri) dar programul poate face și linii curbe ce constitue un mare ajutor în ceea ce privește urmărirea cât mai perfectă a contorului străzii reale. [anonimizat].

Cum se poate vedea si in figura de mai sus in programul Synchro strazile sunt modelate sub forma de linii continue dar programul poate face si linii curbe ce constitue un mare ajutor in ceea ce priveste urmarirea cat mai perfecta a contorului strazii reale. [anonimizat].

Programul pentru a usura crearea retelelor de strazi ofera posibilitatea ori desene sub format .Bitmap sau .JPEG dar se pot prelua si desene din AutoCAD avand extensi .DXF.

Prin importarea unor harti de referinta se pot crea usor retele de strazi cu intersectii ce prezinta o importanta majora in cazul studiului de optimizare a intersectiilor urbane.

Programul permite denumirea fiecarei strazi iar lungimile acestora deasemenea poate fi setata dar trebuie sa fie destul de aprope de valoarea reala a lungimii strazii.

[anonimizat].

Se deschide fereastra Lane unde vom avea un anumit numar de coloane care sunt alese in functie de numarul de benzi existente pe traseul studiat.(fig. 3.2)

Fig.3 . .Fereastra benzilor de circulație

Se poate vedea în partea superioară a coloanei sunt valori trecute cu culoarea neagră iar în partea inferioară valori trecute cu albastru. [anonimizat] s-a introdus în partea superioară.

Prima obțiune ce apare în rândul superior este butonul de selectare a numarului și sensurilor benzilor ce doresc a fi studiate.(fig. 3.3)

Fig.3 Selectarea benzilor si sensul acestora

Un alt element important ce intra la condițiile geomtrice este lățimea benzii ce are un rol important deorece poate avea influențe majore asupra fluxului de circulație, cu cât este acesta mai lat avem un flux mai mare ducand la cresterea capacitatii de trecere într-o intersecție. În general acestea au valori standard și poate diferii de la o țară la alta, iar valorile pentru aceste benzi nu este obligatoriu să fie egale pentru fiecare banda în parte. (fig.3.4 )

Fig.3 Lățimea benzilor

Sigur cum se poate vedea și în figura de mai sus lățimea totală a benzii este dată de însumarea lățimilor tuturor benzilor existente.

Gradul de înclinare a drumului apare în program la prima apariție 0 și poate fi schimbată în funcție de datele reale de pe traseu dacă este cazul; valoarea care se introduce va avea efect asupra ratei de saturație a fluxului. (fig.3.5 )

Fig.3 Înclinarea benzii

Lungimea de stocare este deasemenea un element important al condițiilor geometrice, această lungime se referă la virările la stânga și este folosit în diagnosticarea eventualelor blocaje ce pot aparea și aici putem amintii doua cazuri: oadata cand traficul orientat spre mers inainte blochează traficul ce virează la stânga și în cazul doi este chiar opusul acestuia. (fig. 3.6)

Fig.3 Lungimea de stocare

Condițiile de parcare constituie un alt element care merită amintit și anume în cazul existenței unei zone de parcare se pot alege dintre două opțiuni: Nu apare ca default și se alege când nu avem de a face cu condiții de parcare iar opțiunea al doilea este Yes iar in acest caz se consideră ca avem de a face cu condiții de parcare și atunci se mai cere introducerea unei valori și pentru numărul de manevre, valoare ce va influența și rata fluxului de trafic. (fig.3.7 )

Fig.3 Manevre de parcare

După ce valorile legate de condițiile geometerice au fost introduse se poate trece la condițiile de trafic cum a fost prezentat în clasificarea la începutul lucrării.

Prima opțiune este scriera valorilor ce au fost culese de pe traseu legat de volumul de trafic adicaă numărul de autovehicule ce au trecut în intersecția sau intersecțiile studiate pe durata unei ore. Aceste valori numerice care diferă pentru fiecare bandă în parte ne dă informații legate de fluxul de circulație pe fiecare bandă în parte, valori ce pot fi comparate cu volumele de trafic a aceleeasi zi dar la diferite ore sau comparate cu valorile a diferitelor zile ale săptămânii ce se poate extinde apoi la o luna sau chiar pe întregul an, culegându-se asfel valori ce vor fi apoi grupate și în final obținem niște interpretări statistice valoroase.

În programul Synchro se introduc pentru fiecare bandă în parte volumele de trafic (fig. 3.8) dar există posibilitatea unei introduceri rapide chiar prin executarea unui click pe intersecția studiată (fig 3.9).

Fig.3 Volumele de trafic

Fig.3 Orientarea benzilor

Rata conflictului a fluxului de trecere de pietoni în program apare ca default dar se poate introduce o valoare în funcție de numărul pietonilor ce au strabătut zona respectivă intr-o oră și intră în conflict cu virările la dreapta în timpul fazei presatabilite.Acest număr va afecta deasemenea și rata fluxului de trafic pentru virările la dreapta, în consecință în programul Synchro se introduc valorile pentru fiecare bandă în funcție de valori culese.(fig.3.10)

Fig.3 Conflicte pietoni

Un factor important in determinarea conditiilor de trafic este factorul orei de varf si care determina rata fluxului de trafic pe perioda de varf timp de 15 minute timp de o ora.

Dupa alegerea din tabel a factorului orei de varf pentru fiecare banda in functie de volumul de trafic ce trece pe acestea se introduc coeficientii in VOLUME WINDOW cum se poate vedea in fig. 3.11

Fig.3 Factorul orei de varf Fig.3 12 Growth factor

Un alt factor care are influenta asupra fluxuli de trafic este factorul de crestere ce poate lua valori intre 0.5 si 3.0 iar valorile alese se trec in tabel conform fig.3.12

Procentul de vehicule grele este acel procent are tine cont de numarul de autovehicule grele ce trec pe fiecare banda, prin autovehicule grele intelegandu-se autobuze,trolebuze, autocamioane, autoutilitare. Aceata valoare ce se va introduce in tabel conform fig. 3.13.

Fig.3 Procente vehicule grele Fig.3 Valoarea ideala de vehicule pe oră

Rata ideala de saturatie a fluxului : programul Synchro afiseaza valoare 1900 vehicule/ora si trebuie modificat la 1800 vehicule/ora (fig. 3.14)

Oprirea autobuzelor urbane in intersectii si acesta facand parte dintre componentele conditiilor de trafic si care au influenta majora asupra ratei de saturatie a fluxului de trafic, cu cat avem deaface cu mai multe opriri a acestor mijloace de transport in comun si fluxul de trafic va avea de suferit. In tabel se scriu valorile consemnate cum se poate urmarii si in fig. 3.15

Fig.3 Autobuze blocate

Lungimea ciclului reprezinta suma tuturor timpilor ce sunt necesari la desfasurarea unui intreg ciclu pana la acel moment cand se ia totul de la capat. Valoarea este introdusa de utilizator, valoare ce poate fi identic cu valorea masurata in intersectia de studiu dar se poate introduce si o alta valoare daca se doreste obtine niste optimizari. (fig. 3.16).

Fig.3 Durata ciclului

Intervalul de trecere galben plus toate schimburile si eliberarile de rosu este practic timpul total de pierdere pana la schimbarea urmatoarei faze, deci suma acetora nu poate depasii acest timp total, lucru ce se poate vedea si in (fig..3.17 si fig. 3.18).

Fig.3 Timp de galben și roșu

Fig.3 Timp total pierdut

Tipul de controlare al intresecțiilor sunt urmatoarele care apar și în programul Synchro (fig.3.19) :

Prestabilit

Semiactuatizat

Actuatizat

Aceste tipuri enumerate mai sus au rolul de a dirija intersectiile, sigur indiferent de tipul ales fiecare are avantaje si dezavanatje de exemlu controlerele de tip presabilit sunt mai ieftine si au o intretinere mult mai usoara fata de cele actuatizate, dar acestea reduc intarzierile, cresc capacitatea de trecere a vehiculelor si sunt mai sigure decat primul tip amintit. În fig. 3.20 se poate vedea schema unei intersecții prestabilite.

Fig.3 19 Tip de controlare prestabilit Fig.3 20 Durata unui ciclu

Daca dorim vizualizarea fluxului de trafic intre doua sau mai multe intersectii programul Synchro va vizualiza cu ajutorul diagramei cunoscute sub numele de Diagrama timp-spatiu. In diagrama se pot citii eventualele cozi sau intarzieri care se pot forma pentru fiecare intersectie in parte.

Fig.3 Diagrama timp spațiu

Dupa definirea tuturor condițiilor care sunt necesare pentru a putea transmite rezultatele programului Sim Traffic unde are loc simularea fluxului de circulatie. Aceasta simulare nu are loc daca s-au strecurat niste erori nepermise.

Fig.3 Simulare în intersecția Strada de Mijloc-Strada Stadionului-Strada Borzesti

Programul Sim Traffic mai are o serie de obtiuni de afisaj unde pot fi vizualizate sub forma grafica anumite situatii. Un astfel de exemplu este afisarea consumului de combustibil care este sigur in functie de mobilitatea fluxului de trafic; in legenda alaturata se poate urmarii consumul de combustibil estimat. (fig) .

Fig.3 .Consumul de combustibil

Dupa ce toate calculele au fost facute s-a simulat fluxul de trafic si s-au facut optimizarile necesare se va intocmii un raport. Programul Sim Traffic prezinta o serie de optiuni in functie de ce vrea utilizatorul sa apara in raportul respectiv (fig. 89). Dupa selectarea optiunilor se va afisa rezultatele obtinute ce se poate si imprima direct .

Fig. 89. Prezentarea rapoartelor

Propuneri de optimizare a celor 3 intersecti

. Semaforizarea intersectiilor giratorii

6.4.1. Se recomanda ca intersectiile giratorii cu raza interioara mai mica de 20 m sa nu fie semaforizate. Semaforizarea este recomandata doar in cazul intersectiilor giratorii de tip „rotor” care permit stocarea pe benzi dedicate a vehiculelor care vireaza la stanga.

6.4.2. In cazul intersectiilor giratorii, se recomanda ca semaforizarea sa fie realizata in 2 faze distincte, cu stocarea virajului de stanga pe calea inelara. In general, se poate prevedea un timp de evacuare a caii inelare intre cele 2 faze.

Analiza semaforizarii intersectiilor giratorii nu se va efectua pe principiul optimizarii intarzierilor de control, ci pe principiul cozilor de asteptare de pe calea inelara. Astfel, lungimea ciclului si a fazelor de semaforizare vor fi stabilite tinand cont si de lungimea spatiului de stocare de pe calea inelara, in asa fel incat coada de asteptare aferenta virajelor de stanga sa nu blocheze benzile pentru miscarea de inainte corespunzatoare.